ABC kolektorów słonecznych. Podłączenie zasobnika

zobacz artykuł w formie pdf zobacz pdfa zobacz pdfa 

Jednym z ważnych elementów instalacji solarnej jest zasobnik. Sposób jego podłączenia do instalacji ciepłej wody użytkowej ma bardzo duży wpływ na ilość pozyskiwanej energii z kolektorów.

Instalacja solarna działa w trochę odmienny sposób niż większość urządzeń grzewczych popularnie stosowanych. Termoregulator włącza pompę solarną w momencie, gdy w kolektorze czynnik grzewczy osiągnie około 6oC więcej niż temperatura wody w zasobniku. Jeżeli woda w zasobniku ma 20oC, instalacja solarna zaczyna dostarczać nam ciepło, jeżeli w kolektorze będzie powyżej 26oC. Jeżeli w zasobniku woda ma temp. 50oC, to dopiero gdy w kolektorze czynnik osiągnie ok. 56oC, kolektory dostarczają nam energii, czyli wyraźnie widać, że praca instalacji solarnej nie zależy od jakiejś konkretnej temperatury, ale od różnicy temperatur między temperaturą czynnika w kolektorze a temperaturą wody w zasobniku. Rozpatrzmy dwie najczęściej występujące sytuacje: zasobnik biwalentny (z dwiema wężownicami) oraz dwa zasobniki (każdy z jedną wężownicą).

Z zasobnikiem biwalentnym
W instalacji pokazanej na rys. 1 do zasobnika biwalentnego podłączono instalację solarną do dolnej wężownicy, do górnej kocioł gazowy lub inne źródło grzewcze. Jeżeli na kotle gazowym ustawimy temperaturę np. 50oC, to kocioł będzie ogrzewał zasobnik tak długo, aż ją osiągnie. Jeżeli zużyjemy trochę ciepłej wody i napłynie zimna, kocioł włączy się ponownie.

W tym przypadku woda w zasobniku zawsze będzie miała taką temperaturę, jaką nastawimy (np. 50oC), a instalacja solarna zacznie działać dopiero, gdy kolektor osiągnie powyżej 56oC. Proszę zwrócić uwagę, że ogrzewamy wodę, która wpływa do zasobnika z przyłącza wodociągowego o średniorocznej temperaturze 12oC. W tym przypadku w okresie późnej jesieni, zimy, wczesnej wiosny instalacja solarna jest wykorzystana w bardzo niewielkim stopniu.

Z dwoma zasobnikami
Ta sama instalacja przy zastosowaniu dwóch zasobników, w których będzie po jednej wężownicy, pracuje w sposób o wiele bardziej wydajny. W pierwszym zasobniku podgrzewana jest zawsze zimna woda tylko przez instalację solarną – rys. 2.

Ponieważ woda napływająca do zasobnika ma temperaturę 12oC, instalacja solarna zacznie pracować przy temperaturze wytworzonej w kolektorze 18oC, a więc o wiele szybciej niż w przypadku z jednym zasobnikiem biwalentnym. Widać, że instalacja solarna jest całkowicie niezależna od kotła gazowego. Jeżeli nawet woda w zasobniku solarnym zostanie podgrzana tylko do temperatury np. 35oC, a jest to sytuacja częsta w okresie późna jesień – zima – wczesna wiosna, to kocioł czy inne źródło grzewcze zapewni nam pełen komfort cieplny wody w drugim zasobniku. Z podanych przykładów wyraźnie widać, że przykład drugi wyraźnie poprawi nam sprawność instalacji solarnej. Koszt zastosowania dwóch zasobników jednowężownicowych przy pojemności 300 l jest większy od zasobnika biwalentnego o ok. 350 zł, więc w stosunku do korzyści bardzo niewielki. Jednak zasobnik, do którego będzie podłączony kocioł gazowy, nie musi być tak duży jak solarny, na ogół wystarczy zasobnik o pojemności 140 l, a więc i różnica cen będzie mniejsza lub taka sama.

Na korzyść drugiego zastosowania przemawia analiza powierzchni wężownic w zasobniku.

Przyjrzeliśmy się zasobnikom trzech czołowych producentów. We wszystkich wypadkach powierzchnie wężownic są podobnie lub takie same. Otóż w zasobnikach jednowężownicowych powierzchnia tej jednej wężownicy jest (dla zbiornika):

* 200 l – 1,5 m2,
* 300 l – 1,5 m2,
* 400 l – 1,8 m2.

W pierwszym przypadku podłączamy 2 kolektory o łącznej powierzchni ok. 4 m2, więc stosunek powierzchni wynosi 0,375. W drugim podłączamy 3 kolektory o łącznej powierzchni 6 m2, a stosunek powierzchni wynosi 0,25. W trzecim przypadku 4 kolektory o łącznej powierzchni 8 m2, a stosunek powierzchni wynosi 0,225.

Stosunek powierzchni wężownicy w zbiorniku do powierzchni kolektorów mówi nam, jak szybko i w jakim stopniu zostanie przekazane ciepło, a więc jest to główny parametr informujący nas, jaka będzie sprawność całej instalacji solarnej. Im mniejszy stosunek powierzchni kolektorów do powierzchni wężownicy zasobnika, tym mniejsza sprawność instalacji.

W zasobnikach biwalentnych (dwuwężownicowych) sytuacja jest moim zdaniem bardzo niekorzystna – dla zasobników 200 l, gdzie powierzchnia wężownicy wynosi 0,7 m2, stosunek powierzchni wynosi 0,175 dla dwóch kolektorów.

Reasumując: dobierając zasobnik do instalacji solarnej, powinniśmy również zwrócić szczególną uwagę na powierzchnie wężownicy oraz materiał, z jakiego jest wykonana.

Witold Jabłoński

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij